(57)【要約】【課題】   外部被覆材の凹部が一定の直径と深さを有するように形成された多層構造の外部被覆材を含む光ファイバーケーブルを提供する。  【解決手段】  光ファイバーケーブル１００は、コア１１１と、コア１１１の外周面を取り囲むクラッド１１２と、クラッド１１２の外周面を取り囲むコーティング層１１３とを含む一つ以上の光ファイバー１１０と、予め設定された厚さを有する第１の層１３１と、第１の層１３１の外周面を取り囲み、複数の凹部１３２ａが形成されたポリマー材質の第２の層１３２とを含む外部被覆材１３０と、を含むことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアと、前記コアの外周面を取り囲むクラッドと、前記クラッドの外周面を取り囲むコーティング層とを含む一つ以上の光ファイバーと、
予め設定された厚さを有する第１の層と、前記第１の層の外周面を取り囲み、複数の凹部が形成されたポリマー材質の第２の層とを含む外部被覆材と、
を含むことを特徴とする光ファイバーケーブル。
【請求項２】
前記第２の層は、押出成形により形成されること
を特徴とする請求項１記載の光ファイバーケーブル。
【請求項３】
前記各凹部は、予め設定された深さと直径を有すること
を特徴とする請求項１記載の光ファイバーケーブル。
【請求項４】
前記外部被覆材と前記光ファイバーとの間に実装された防水部材をさらに含むこと
を特徴とする請求項１記載の光ファイバーケーブル。
【請求項５】
前記第２の層は、ポリマー材質の発泡ポリエチレン、ポリオレフィン、ＰＶＣのうちいずれか一つを含むこと
を特徴とする請求項２記載の光ファイバーケーブル。
【請求項６】
前記凹部は、１０μｍ〜５００μｍの範囲での直径及び深さを有するクレーター形状であること
を特徴とする請求項１記載の光ファイバーケーブル。
【請求項７】
前記防水部材は、ヤーン(Yarn)を含み、前記第１の層と前記光ファイバーとの間に介在されること
を特徴とする請求項４記載の光ファイバーケーブル。
【請求項８】
一列に配列された複数の光ファイバーと、前記光ファイバーの外周面を取り囲み、前記各光ファイバーを結合させるリボンコーティング層と、を含む一つ以上のリボン光ファイバーと、
予め設定された厚さを有する第１の層と、前記第１の層の外周面を取り囲み、複数の凹部が形成されたポリマー材質の第２の層とを含む外部被覆材と、
前記外部被覆材と前記リボン光ファイバーとの間に充填された防水部材と、
を含むことを特徴とするリボン光ファイバーケーブル。
【請求項９】
前記各凹部は、予め設定された深さと直径を有すること
を特徴とする請求項８記載のリボン光ファイバーケーブル。
【請求項１０】
前記リボンコーティング層は、紫外線硬化剤を含むこと
を特徴とする請求項８記載のリボン光ファイバーケーブル。
【請求項１１】
前記第２の層の表面には、１０μｍ〜５００μｍの範囲での直径及び深さを有するクレーター形状の複数の凹部が形成されること
を特徴とする請求項８記載のリボン光ファイバーケーブル。
【請求項１２】
前記第２の層は、発泡ポリエチレン、または発泡ポリマーを含むこと
を特徴とする請求項８記載のリボン光ファイバーケーブル。
【請求項１３】
前記防水部材は、ヤーン(Yarn)を含むこと
を特徴とする請求項８記載のリボン光ファイバーケーブル。
【請求項１４】
少なくとも一の光ファイバーを備えた光ファイバーケーブルを製造する方法であって、
光ファイバーを防水部材にバインディングするためのバインディング工程と、
前記光ファイバーをバインディングした前記防水部材の外周面に予め設定された厚さを有する第１の層と、前記第１の層の外周面を取り囲み、その表面に複数の凹部が形成された第２の層と、による外部被覆材を形成する工程と、
を含むことを特徴とする光ファイバーケーブルの製造方法。
【請求項１５】
前記第２の層は、前記第１の層の周りに押出成形されるポリマー材質であること
を特徴とする請求項１４記載の光ファイバーケーブルの製造方法。
【請求項１６】
前記第２の層は、ポリマー物質を適正な押出温度よりも１０〜５０℃高い温度で押出成形することによって、上述したポリマー内で発生する気泡によって一定の大きさを有するクレーター形状の凹部が形成されること
を特徴とする請求項１５記載の光ファイバーケーブルの製造方法。
【請求項１７】
前記第２の層は、押出温度によって前記凹部の大きさと形状が調節されること
を特徴とする請求項１５記載の光ファイバーケーブルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバーケーブルに関するものであり、特に、空気圧により埋設される多層構造の外部被覆材を含む光ファイバーケーブルに関する。  
【背景技術】
【０００２】
光ファイバーは、その中心部をなし、高い屈折率を有するガラス或いはプラスティク材質からなるコア(Core)と、該コアの外周面を取り囲み、当該コアよりも低い屈折率を有するクラッド(Clad)と、上記コア及びクラッドを保護するために、クラッドの外周面にコーティングされたコーティング層と、を含む。
【０００３】
上述した光ファイバーは、一つの回線を通じて同時に複数の光信号を送受信することが出来、またデジタル形態のデータ伝送に好適であるという利点があるが、一方で、その材質的特性により引張強度が低く、その結果、特定の外部環境の下では容易に損傷される、などの問題点がある。
【０００４】
上述した問題点を解決するために、複数の光ファイバーを引張部材などと共にバインディングして光ファイバーケーブルとすることが挙げられ、これにより、埋設の容易化が図られ、また、同時に多くの回線を埋設することができる経済的利点が得られる。上述した光ファイバーケーブルの一般的な埋設方法としては、既に埋設された管路などに光ファイバーケーブルなどを空気圧を加えて埋設する空気圧埋設法などが用いられる。
【０００５】
上述した光ファイバーケーブルは、空気圧埋設を容易にするために、外部被覆材にクレーター(crater)状の形状を有する複数の凹部(recess)が形成された構造の光ファイバー、または光ファイバーケーブルの構造が提案されている。すなわち、上述したクレーター形状の凹部は、外部被覆材の押出成形時に、押出中である外部被覆材に予め設定された圧力が加えられた水が押し出され、スプレーで噴射されることによって形成される。
【０００６】
しかしながら、従来のこの方法では、噴射される水の水圧調節が容易でなく、外部被覆材に噴射された水が流れることによって、凹部の形態が不規則に形成される、という問題点があった。
【０００７】
さらに、凹部の深さと直径が不規則に形成された場合には、光ファイバーケーブル等の空気圧埋設のときに、光ファイバーケーブルに加えられる空気圧の分布が凹部のばらつきにより偏差を引き起こす要因となり、このため、空気圧埋設の際に光ファイバーケーブルのベンディングや損傷などを誘発する、という問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、不均一に形成された凹部による物理的な衝撃を緩和させることができ、一定の直径と深さを有する複数の凹部を有する外部被覆材を含む光ファイバーケーブル、リボン光ファイバーケーブル、及びこれらの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の光ファイバーケーブルは、 コアと、前記コアの外周面を取り囲むクラッドと、前記クラッドの外周面を取り囲むコーティング層とを含む一つ以上の光ファイバーと、予め設定された厚さを有する第１の層と、前記第１の層の外周面を取り囲み、複数の凹部が形成されたポリマー材質の第２の層とを含む外部被覆材と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のリボン光ファイバーケーブルは、一列に配列された複数の光ファイバーと、前記光ファイバーの外周面を取り囲み、前記各光ファイバーを結合させるリボンコーティング層と、を含む一つ以上のリボン光ファイバーと、予め設定された厚さを有する第１の層と、前記第１の層の外周面を取り囲み、複数の凹部が形成されたポリマー材質の第２の層とを含む外部被覆材と、前記外部被覆材と前記リボン光ファイバーとの間に充填された防水部材と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明は、少なくとも一の光ファイバーを備えた光ファイバーケーブルを製造する方法であって、光ファイバーを防水部材にバインディングするためのバインディング工程と、前記光ファイバーをバインディングした前記防水部材の外周面に予め設定された厚さを有する第１の層と、前記第１の層の外周面を取り囲み、その表面に複数の凹部が形成された第２の層と、による外部被覆材を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明による好適な一実施形態について添付図面を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関連した公知機能又は構成に関する具体的な説明は省略する。
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施形態による、クレーターが形成された第２の層を含む、多層構造の外部被覆材を含む光ファイバーケーブルを示す図である。図１を参照すると、本発明による光ファイバーケーブル１００は、一つ以上の光ファイバー１１０と、この各光ファイバー１１０をバインディングするための外部被覆材１３０と、光ファイバー１１０に水分が侵入されることを防止するための防水部材１２０と、を含む。
【００１４】
各光ファイバー１１０は、光信号伝送媒質であるコア１１１と、コア１１１の外周面を取り囲むクラッド１１２と、クラッド１１２の外周面にコーティングされたコーティング層１１３とを含む。また、各光ファイバー１１０は、それぞれの光ファイバーを識別するために、コーティング層１１３の外周面に特定の色が塗布される着色層をさらに含む場合もある。
【００１５】
コア１１１は、光信号を伝送する媒質であって、当該コア１１１よりも低い屈折率を有するクラッド１１２により取り囲まれることにより、該コアの内部に予め設定される角度を有して入射された光信号を全反射進行させる。すなわち、コア１１１に入射された光信号は、クラッド１１２で全反射され、コア１１１の内部を進行するようになる。
【００１６】
図２は、図１に示された外部被覆材の側面を示す断面図である。図２を参照すると、外部被覆材１３０は、均一な厚さを有する第１の層１３１と、第１の層１３１の外周に設けられた第２の層１３２とを含む。この外部被覆材１３０は、光ファイバー１１０及び防水部材１２０をバインディングする。外部被覆材１３０の第２の層１３２は、第１の層１３１の外周面に押出成形の工程によって形成することが可能であり、また、予め設定された深さと直径を有する複数の凹部(recess)１３２ａが形成される。
【００１７】
第１の層１３１は、均一な厚さを有するように形成され、第２の層１３２はポリマーなどの物質で第１の層１３１の外周面を取り囲むように押出成形される。より詳細には、第２の層１３２は、発泡ポリエチレン(Foam PE)、ポリオレフィン(Polyolefin)、ポリ塩化ビニル(ＰＶＣ：Polyvinyl Chloride)、ウレタン(Urethane)などのポリマー物質を使用することができ、上述したポリマー材質自体の特性によって、押出成形時に１０〜５００μｍ間の直径と深さを有するクレーター形状の凹部が生成される。特に、上述したポリマーは、表面に上記凹部が形成されない一般的な適正な押出成形温度に比べて１０〜５０℃程度より高い温度で押出成形することによって、一定の直径と深さを有する凹部を形成することができる。
【００１８】
防水部材１２０は、外部被覆材１３０の第１の層１３１と光ファイバー１１０との間に実装され、外部から各光ファイバー１１０の内部への水分侵入の防止及び物理的衝撃を緩衝させる役割を遂行する。この防水部材１２０にはヤーン(Yarn)などが使用可能である。
【００１９】
本発明を適用した光ファイバーケーブル１００では、ポリマー材質の多層構造の外部被覆材１３０を含むことによって、光ファイバーケーブル１００を埋設するときに発生し得るベンディングなどのような物理的衝撃を緩和させることができる。また、この光ファイバーケーブル１００では、外部被覆材１３０を押出成形するときに、上述したポリマーに加えられる温度に応じて一定の直径と深さを有する凹部１３２ａを形成することができるという利点がある。上述した均一な大きさを有する凹部１３２ａは、光ファイバーケーブル１００の空気圧による埋設が容易になる利点がある。
【００２０】
図４は、本発明の第２の実施形態によるリボン光ファイバーを含む多層構造の外部被覆材を含む光ファイバーケーブルを示す図である。
【００２１】
図４を参照すると、本発明の第２の実施形態による光ファイバーケーブル２００は、一つ以上のリボン光ファイバー２１０と、リボン光ファイバー２１０をバインディングするための外部被覆材２４０と、外部被覆材２４０とリボン光ファイバー２１０との間に充填された防水部材２５０と、を含む。
【００２２】
各リボン光ファイバー２１０は、一列に整列された複数の光ファイバー２３０と、これら光ファイバー２３０の外周面を取り囲み、各光ファイバーを共に結合させるリボンコーティング層２２０と、を含む。さらに、光ファイバー２３０の各々は、光信号の伝送媒質であるコア２３１と、コア２３１を取り囲むクラッド２３２と、クラッド２３２の外周面を取り囲むコーティング層２３３と、を含む。
【００２３】
光ファイバー２３０の各々は、それぞれの光ファイバーを識別可能とするために、リボンコーティング層２２０に、相互に異なる特定色が塗布される構成としても良い。リボンコーティング層２２０は、紫外線硬化剤などを使用することができる。また、リボン光ファイバー２１０は、複数個積層されたリボン光ファイバーバンドル（束状構造）の形態として、光ファイバーケーブル２００の内部に実装されることも可能である。
【００２４】
外部被覆材２４０は、リボン光ファイバー２１０をバインディングするための均一な厚さを有する第１の層２４１と、第１の層２４１の外周面に押出成形されたポリマー材質の第２の層２４２と、を含み、第２の層２４２には一定の大きさを有する凹部２４２ａが形成される。
【００２５】
第１の層２４１は、均一な厚さを有し、第２の層２２２は、例えば、発泡ポリエチレン(Foam PE)、ポリオルレピン(Polyolefin)、ポリ塩化ビニル(ＰＶＣ：Polyvinyl Chloride)などのポリマー(Polymer)を、一般的な外部被覆材の適正な押出成形温度よりも１０〜５０℃高い温度で第１の層２４１の外部に押出成形することによって、上述したポリマー内で気泡を発生させ、これにより、一定の直径と深さを有する複数の凹部２４２ａが形成される。
【００２６】
上述した適正な押出成形温度は、このポリマーに気泡などが形成されない温度を意味し、上述した適正な押出成形温度より高い温度で押出成形することによって、上述したポリマー内で発生する気泡により、第２の層２４２に一定の大きさを有する凹部を形成することができる。すなわち、第２の層２４２に形成された凹部２４２ａの大きさは、押出成形温度によって制御可能である。
【００２７】
上述した適正な押出成形温度の一例としては、ＰＶＣの場合には１５０〜１９０℃間の温度が適正な押出成形温度であり、ＰＥの場合には１８０〜２３０℃間の温度である。また、ナイロン(Nylon)、ＰＢＴ、ポリエステル(Polyester)などのようなエラストマー(Elastomer)系列の物質は、約１８５〜２７０℃間の温度が適正な押出成形温度となる。従って、本発明の実施にあたっては、これよりも１０〜５０℃程度高い温度、例えばＰＶＣの場合には１６０℃〜２４０℃程度の範囲で押出成形すれば良い。また、ＰＥの場合には１９０〜２８０℃程度、上記エラストマー(Elastomer)系列の物質の場合には約１９５〜３２０℃間の範囲で押出成形すれば良い。
【００２８】
上述したような適正な押出成形温度は、外部被覆材に使用する物質と、製造しようとする光ファイバーケーブルの長さ、または作業環境及び装置(特に、押出器)などに応じて種々に調整、変更することが可能である。
【００２９】
なお、本発明は、上述したような構造の光ファイバーケーブルの他にも、複数の光ファイバーをバインディングした複数のルージュチューブ（loose tube）を含むルージュチューブ構造の光ファイバーケーブルや、リボン光ファイバーを含むリボン光ファイバーケーブルなどにも適用することができる。
【００３０】
図３は従来の外部被覆材を含む光ファイバーケーブルと本発明による光ファイバーケーブルとにおける、空気圧埋設時に加えられる管路長さ当りの圧力の差を比較するためのグラフである。図３を参照すると、クレーター形状の凹部が形成された光ファイバーケーブルは、光ファイバーケーブルを埋設するための埋設路の直径が減少した場合であってもなお、光ファイバーケーブルの埋設に必要な空気圧が２０００dyne/m未満で良いことが分かる。
【００３１】
これに対して、クレーター形状の凹部が形成されない光ファイバーケーブルは、埋設路の直径が２２０〜１７０ｍｍに小さくなる場合に、光ファイバーケーブルの埋設に必要な空気圧が、約２０００dyne/mから８０００dyne/mに急激に増加することが分かる。
【００３２】
このように、本実施形態の光ファイバーケーブルは、クレーター形状の凹部が形成された層と、均一な厚さを有する二つ以上の層を有するように形成された外部被覆材を含むことによって、空気圧による埋設を容易に行うことができ、光ファイバーケーブルの折れ曲がり(bend)を防止する等の利点がある。
【００３３】
さらに、本発明による光ファイバー又は光ファイバーケーブルは、空気圧による埋設設置の際の設置長さが増加し、設置に必要な時間が短縮される利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施形態による多層構造の外部被覆材を含む光ファイバーケーブルを示す図である。
【図２】図１に示された外部被覆材の側面を示す断面図である。
【図３】従来の外部被覆材を含む光ファイバーケーブルと本発明による光ファイバーケーブルとにおける、空気圧埋設の際に加えられる管路長さ当りの圧力の差を比較するためのグラフである。
【図４】本発明の第２の実施形態によるリボン光ファイバーを含む多層構造の外部被覆材を含む光ファイバーケーブルを示す図面である。
【符号の説明】
【００３５】
１００  光ファイバーケーブル
１１０  光ファイバー
１１１  コア
１１２  クラッド
１１３  コーティング層
１３０  外部被覆材
１３１  第１の層
１３２  第２の層
１３２ａ  凹部
１２０  防水部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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